结晶，形成不易产生再热裂纹的细粒组织。
[0052]需要说明的是，虽然限定为获得中间构件5整体的加工度的长度，但在新制作时，在具有大型热处理设备的工场进行图1(B)的固溶处理时，可以将中间构件5设为较长。此夕卜，在前述厚壁大径管I为已安装管的情况下，则为在现场的受制约的环境下能够进行固溶处理的长度。
[0053]然后，如图1(C)所示，在最后将中间构件5，5之间在设置有锅炉的现场中进行最终焊接形成焊接部7而连接时，由于中间构件5为细粒组织，因此即使不进行固溶处理等高温应力去除热处理，再热裂纹的敏感性也低。
[0054]从而，本实施例在具备热处理设备的锅炉设备制造工厂或锅炉设置现场均能够实施图1(A)和图1(B)的阶段，最终，在锅炉设置现场进行图1(C)的阶段的最终焊接。
[0055]实施例2
[0056]图2为示出表示本实施例的、作为新一代超超临界压发电设备的主要设备的锅炉中的厚壁大径管的焊接接头结构和焊接施工方法的、管焊接部的至最终焊接为止的施工状况的图。
[0057]首先，如图2(A)和(C)所示，对Ni基系合金(Alloy617)所形成的一对壁厚20mm、直径165.2mm、长度3m的厚壁大径管I，I (参照图2 (C))和由相同材质形成的壁厚20mm、直径165.2_、长度250_的中间构件5，与实施例1同样地为了提高加工度、形成变形组织而在锻造厂家通过热锻或冷锻来进行制作。首先，通过锻造成形出长度及外形，内径通过扩孔进行成形加工从而制作。具有如下特征:晶粒粒径为ΙΟΟμπι?200μπι，与晶粒粒径为200μπι?300μπι的较粗的粗粒的前述厚壁大径管I相比为细粒，但为在晶粒内具有多个滑动面的变形组织。前述中间构件的长度的下限、上限与图1时相同。
[0058]然后，对前述的图2(A)所示的由变形组织构成的中间构件5整体预先在具备热处理设备的锅炉设备制造工厂实施固溶处理，从而如图2(B)所示那样使中间构件5整体成为细粒组织。需要说明的是，若具备热处理设备，则也能够在现场场地内进行固溶热处理。作为前述固溶处理，可以通过在1175 ± 20 0C的保持温度下实施规定时间的固溶处理，从而将中间构件5的变形组织细粒化至1 Ομπι以下。
[0059]然后，如图2(C)那样，与实施例1同样地将厚壁大径管I，I与固溶处理过的作为短管的中间构件5，5分别在焊接部6，6焊接，如图2(D)所示，以厚壁大径管I，I与中间构件5，5的各焊接部6，6左右为中心进行固溶处理或稳定化热处理。
[0060]在进行固溶处理作为前述热处理时，由于已经通过图2(B)的固溶处理使中间构件5的整体成为细粒组织，因此虽然在厚壁大径管I和中间构件5焊接后在包含厚壁大径管I侧的焊接部6的范围内晶粒粒径也发生粗大化，但包含中间构件5侧的焊接部6的范围的晶粒粒径不会粗大化。由于包含前述焊接部的范围的焊接后的残留应力通过固溶处理而被除去，因此在前述厚壁大径管I侧的晶粒粒径的粗大化部也不存在再热裂纹的问题。
[0061]此外，在去除包含前述焊接部的范围的残留应力的基础上，为了防止前述包含厚壁大径管I侧的焊接部的范围内的晶粒粒径粗大化，可以改变固溶处理而进行稳定化热处理。前述稳定化热处理在例如900°C以上、即低于固溶处理的温度进行，因此能够防止包含厚壁大径管I侧的焊接部的范围的晶粒粒径粗大化。
[0062]图2(D)的热处理也能够与图1(B)的情况同样地在具有大型热处理设备的工厂或现场进行，在本实施例中，由于已经进行了中间构件的细粒化，因此不必在厚壁大径管I侧的焊接部包含中间构件5整体地进行固溶处理，包含一部分来进行即可，在前述厚壁大径管I为已安装管的情况下，为在现场的受制约的环境中无法对中间构件5整体进行固溶处理时也能采用的结构。
[0063]该固溶处理或稳定化热处理的目的在于去除焊接部6，6的焊接时的残留应力。此夕卜，关于中间构件5的长度，由于预先通过图2(B)对整体进行了固溶，因此可以设为比实施例I的中间构件5的长度更长，这里设为250_，与实施例1的情况不同的是，在难以通过图1(C)的施工对中间构件整体进行溶体化处理的情况下等也能够实施。
[0064]最后，如图2(E)所示，将为细粒组织的中间构件5，5之间在现场焊接形成焊接部7，从而与实施例1的接头结构同样地获得再热裂纹敏感性的改善效果。
[0065]从而，本实施例在具备热处理设备的锅炉设备制造工厂或锅炉设置现场均能够实施图2(D)的阶段，最终在锅炉设置现场进行图2(E)的阶段的最终焊接。
[0066]符号说明
[0067]I厚壁大径管母管
[0068]2母管之间的焊接部
[0069]3母管之间焊接部的热影响部
[0070]4再热裂纹
[0071]5中间构件
[0072]6中间构件和厚壁大径管母管的焊接部
[0073]7中间构件之间的焊接部
【主权项】
1.一种厚壁大径管的焊接接头结构，其特征在于， 对由如下的Ni基系合金所形成的一对壁厚为20mm以上、直径为165.2mm以上的厚壁大径管主体(I)和相同材质的中间构件(5)预先实施包含热加工或冷加工的机械加工而制作，至少对包含在设置有锅炉的现场成为最终焊接部的部分的范围实施固溶处理，然后将所述一对中间构件(5、5)侧的端部之间在设置有锅炉的现场进行最终焊接而获得，其中，所述Ni基系合金以重量％计含有0:20?35%、]?0:0.1?10%、厶1:0.1?3%、1^:0.1?3%、祖:余量。2.根据权利要求1所述的厚壁大径管的焊接接头结构，其特征在于，实施固溶处理的、包含在设置有锅炉的现场成为最终焊接部的部分的范围为包含将厚壁大径管主体(I)和中间构件(5)焊接后的中间构件(5)的全长、以及与厚壁大径管主体(I)的焊接部的范围。3.根据权利要求1所述的厚壁大径管的焊接接头结构，其特征在于， 实施固溶处理的、包含在设置有锅炉的现场成为最终焊接部的部分的范围为中间构件(5)的整体， 对所述中间构件(5)的整体实施固溶处理后，将厚壁大径管主体(I)和中间构件(5)焊接，为了去除或减轻焊接时的残留应力，对包含厚壁大径管主体(I)和中间构件(5)的焊接部的范围实施固溶处理、或实施在低于该固溶处理温度的温度下进行的热处理，然后将一对中间构件(5，5)侧的端部之间在锅炉设置现场进行最终焊接，从而获得。4.一种厚壁大径管的焊接施工方法，其特征在于，对由如下的Ni基系合金所形成的一对壁厚为20mm以上、直径为165.2mm以上的厚壁大径管主体(I)和相同材质的中间构件(5)预先实施包含热加工或冷加工的机械加工而制作，至少对包含在设置有锅炉的现场成为最终焊接部的部分的范围实施固溶处理，然后将所述一对中间构件(5、5)侧之间在设置有锅炉的现场进行最终焊接，其中，所述Ni基系合金以重量％计含有Cr: 20?35 %、Mo: 0.1?10%、厶1:0.1?3%、11:0.1?3%、祖:余量。5.根据权利要求4所述的厚壁大径管的焊接施工方法，其特征在于，实施固溶处理的、包含在设置有锅炉的现场成为最终焊接部的部分的范围为包含将厚壁大径管主体(I)和中间构件(5)焊接后的中间构件(5)的全长、以及与厚壁大径管主体(I)的焊接部的范围。6.根据权利要求4所述的厚壁大径管的焊接施工方法，其特征在于，实施固溶处理的、包含在设置有锅炉的现场成为最终焊接部的部分的范围为中间构件(5)的整体， 对所述中间构件(5)的整体实施固溶处理后，将厚壁大径管主体(I)和中间构件(5)焊接，为了去除或减轻焊接时的残留应力，对包含厚壁大径管主体(I)和中间构件(5)的焊接部的范围实施固溶处理、或实施在低于该固溶处理温度的温度下进行的热处理，然后将一对中间构件(5，5)侧的端部之间在锅炉设置现场进行最终焊接。
【专利摘要】对由以重量％计含有Cr：20～35％、Mo：0.1～10％、Al：0.1～3％、Ti：0.11～3％、Ni：余量的Ni基系合金所形成的一对厚壁大径母管(1)和相同材质的宽度为约60mm的中间构件分别预先实施热加工或冷加工，至少对包含在设置有锅炉的现场成为最终焊接部的部分的范围实施固溶处理后，在设置有锅炉的现场对所述中间构件之间进行最终焊接，通过该方法可以获得高可靠性的厚壁大径管的焊接接头结构。
【IPC分类】C22C19/05, F22B37/04, B23K9/23, B23K31/00, B23K9/00, B23K9/028
【公开号】CN105722630
【申请号】CN201480062611
【发明人】东海林刚, 佐藤恭
【申请人】三菱日立电力系统株式会社
【公开日】2016年6月29日
【申请日】2014年11月17日
【公告号】WO2015076218A1